無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

韓海軍

（山西萬立科技有限公司， 山西　太原　030032）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

韓海軍

（山西萬立科技有限公司， 山西太原030032）

基于采用無損檢測(cè)對(duì)于機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的重要性，分析機(jī)械焊接機(jī)構(gòu)存在的缺陷，探討射線無損檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、全息探測(cè)檢測(cè)等無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)相比，無損檢測(cè)技術(shù)可保證焊接結(jié)構(gòu)的安全性和完整性，提高檢測(cè)效率。

無損檢測(cè)技術(shù)機(jī)械焊接缺陷應(yīng)用

機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，離不開焊接工藝技術(shù)的提高，要想取得焊接結(jié)構(gòu)良好的應(yīng)用效果，必須要對(duì)焊接結(jié)構(gòu)形式和檢測(cè)方法進(jìn)行更新和完善。在焊接技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用過程中，需要通過對(duì)相關(guān)的零部件進(jìn)行加熱和處理，借助焊接方式對(duì)部件進(jìn)行綜合性的處理，優(yōu)化機(jī)械焊接程序，防止在使用中出現(xiàn)損耗，確保機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)行。

1　采用無損檢測(cè)對(duì)于機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的重要性

1.1提高設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)檢測(cè)的先進(jìn)性

對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是在沒有了解機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況下憑借傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)來應(yīng)用的，在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)造成極大損害，影響其使用職能，產(chǎn)生高強(qiáng)度的工作難度，使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不必要的損失。無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，不會(huì)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)造成較大損害，具有操作簡(jiǎn)單和便捷的特點(diǎn)，能夠提高機(jī)械使用的可靠性和先進(jìn)性，對(duì)推動(dòng)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的良好應(yīng)用起到重要作用[1]。

1.2降低機(jī)械設(shè)備的維護(hù)成本

目前，現(xiàn)代工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)械設(shè)備在實(shí)際使用過程中運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)造成大量損耗情況的產(chǎn)生，進(jìn)一步增加損耗程度。為了確保機(jī)械焊接取得良好的應(yīng)用效果，需要將無損檢測(cè)技術(shù)融入到機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)當(dāng)中，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)檢測(cè)、及時(shí)處理機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中存在的問題具有重要作用。無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能夠滿足當(dāng)前機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需求，能夠減少人工成本和機(jī)械維護(hù)成本。

2　機(jī)械焊接機(jī)構(gòu)存在的缺陷

2.1宏觀缺陷

宏觀缺陷主要是指不需要借助儀器進(jìn)行檢測(cè)就能夠發(fā)現(xiàn)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中存在的問題，主要缺陷包括咬邊、焊瘤和燒穿等。咬邊主要是指需要沿著機(jī)械的焊縫進(jìn)行操作，會(huì)在母線的周圍形成凹陷或者溝槽；焊瘤主要是指在機(jī)械焊接中沒有得到良好的加熱效果，由于加熱不足，導(dǎo)致液態(tài)金屬?gòu)暮缚p根部流出，冷卻形成金屬瘤；燒穿是指在焊接過程中，熔深較厚，導(dǎo)致熔化后的金屬液從焊縫的背面流出，進(jìn)而出現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)缺陷[2]。

2.2內(nèi)部缺陷

內(nèi)部缺陷是焊接結(jié)構(gòu)缺陷中的重要組成部分，通常在焊接機(jī)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)。對(duì)此內(nèi)部缺陷的檢測(cè)需要借助儀器，用肉眼無法直接觀察到內(nèi)部存在的缺陷，主要缺陷包括氣孔、夾渣、裂紋等。氣孔主要是指機(jī)械在進(jìn)行焊接時(shí)，熔池中的液體無法全部流出，會(huì)在焊縫中出現(xiàn)殘留；夾雜主要存在于焊縫中；裂紋是焊縫中的原子結(jié)合產(chǎn)生的，是在新的界面中產(chǎn)生的縫隙。

2.3微觀缺陷

微觀缺陷主要是指在實(shí)際焊接過程中，由于外在因素的影響，導(dǎo)致熱循環(huán)出現(xiàn)不均勻的情況，影響微觀組織的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成過熱、過燒和偏析情況的產(chǎn)生。過熱主要是指所使用的焊接技術(shù)不符合機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，高溫中會(huì)使微觀粒子出現(xiàn)過于粗大的情況；過燒主要是指在高溫的空氣中長(zhǎng)期停留，由于時(shí)間的增加，會(huì)使晶界發(fā)生氧化或者熔化現(xiàn)象；偏析是指受到循環(huán)受熱，導(dǎo)致內(nèi)部成分出現(xiàn)向一方聚集的情況[3]。

3　無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

3.1射線無損檢測(cè)方法的應(yīng)用

射線無損檢測(cè)方法在機(jī)械焊接機(jī)構(gòu)中起到了良好的應(yīng)用效果。在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要借助射線原理，運(yùn)用激光照射和掃描檢測(cè)對(duì)象的形式了解機(jī)械焊接的結(jié)構(gòu)，分析成像設(shè)備上的信號(hào)和數(shù)據(jù)信息等。合理的檢測(cè)方法，可確保機(jī)械焊接能夠取得良好的應(yīng)用效果。由于機(jī)械焊接自身存在較多缺陷，給射線無損檢測(cè)方法的應(yīng)用造成一定的阻礙，因此需要對(duì)機(jī)械焊接中存在的形狀、小大和數(shù)量等進(jìn)行檢測(cè)，明確缺陷產(chǎn)生的原因，對(duì)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行評(píng)判。射線無損檢測(cè)技術(shù)主要是應(yīng)用于密閉性較高的焊接結(jié)構(gòu)中，主要的檢測(cè)方法有電離法和電視成像法兩種，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械焊接中缺陷的自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)存在缺陷的結(jié)構(gòu)面的大小、形狀和數(shù)據(jù)等進(jìn)行合理有效的分析[4]。

3.2超聲波檢測(cè)方法的應(yīng)用

超聲波檢測(cè)方法主要是運(yùn)用機(jī)械振動(dòng)聲波來對(duì)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)的，需要借助機(jī)械探頭的作用進(jìn)行超聲波的發(fā)送，其發(fā)出的超聲波在20 000 Hz左右。使用原理是通過對(duì)超聲波的應(yīng)用，確保超聲波在同一均勻介質(zhì)中進(jìn)行恒速直線傳播，對(duì)超聲波反應(yīng)出來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)分析，明確機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中存在的缺陷情況。超聲波檢測(cè)方法能夠?qū)C(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中存在的缺陷進(jìn)行合理有效的分析，由于其靈敏度高、可操作性較強(qiáng)，在實(shí)際使用中消耗時(shí)間短、成本低，被廣泛應(yīng)用于接卸焊接結(jié)構(gòu)中，具有良好的應(yīng)用效果，得到了機(jī)械行業(yè)的大力推廣。

3.3全息探測(cè)檢測(cè)方式的應(yīng)用

全息探測(cè)檢測(cè)方式也是機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中檢測(cè)缺陷中的一種重要檢測(cè)方式。在實(shí)際使用過程中，主要運(yùn)用激光、射線和聲學(xué)全息成像原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部原理的立體檢測(cè)。全息探測(cè)檢測(cè)方式里面蘊(yùn)含了大量的科學(xué)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全方位檢測(cè)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息，確保檢測(cè)人員分析的正確性和全面性。全息探測(cè)技術(shù)的成本較高，在我國(guó)應(yīng)用的時(shí)間較短，技術(shù)還不完善，需要進(jìn)一步改進(jìn)和推廣。

3.4滲透檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

滲透檢測(cè)技術(shù)需要在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行涂抹滲透液來實(shí)現(xiàn)，能夠確保良好的滲透性及機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置和合理使用。受各種外界因素影響，焊接結(jié)構(gòu)表面會(huì)出現(xiàn)微裂縫和微型孔洞等情況，可將滲透液的缺陷顯現(xiàn)出來，還會(huì)顯現(xiàn)出其缺陷形狀，具有良好的檢測(cè)效果。檢測(cè)結(jié)果能夠反映出缺陷出現(xiàn)的位置，檢測(cè)的準(zhǔn)確性較高。滲透檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)方便和容易上手的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在人工成本大和經(jīng)濟(jì)效益差的缺點(diǎn)。滲透檢測(cè)技術(shù)不適用于結(jié)構(gòu)內(nèi)部表面完好的情況[5]。

4　結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的發(fā)展離不開各種焊接技術(shù)。將焊接技術(shù)融入到無損檢測(cè)技術(shù)中去，對(duì)嚴(yán)控焊接結(jié)構(gòu)，確保機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要作用。要想確保機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果，需要對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行非損害性檢測(cè)，防止機(jī)械結(jié)構(gòu)的原有機(jī)構(gòu)和原有性能發(fā)生改變。

無損檢測(cè)技術(shù)是機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，能夠快速地檢測(cè)出焊接結(jié)構(gòu)中存在的缺陷。當(dāng)前，焊接工藝不斷優(yōu)化，內(nèi)部存在的缺陷呈現(xiàn)出不斷減少的趨勢(shì)。在實(shí)際檢測(cè)過程中，需要結(jié)合焊接情況進(jìn)行檢測(cè)，選擇合理的無損檢測(cè)方法，對(duì)產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行分析。無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛，已成為主要的檢測(cè)方法，對(duì)保證焊接結(jié)構(gòu)的安全性和完整性、提高檢測(cè)效率具有重要作用。

[1]封秀敏，劉麗婷.焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)[J].焊接技術(shù)，2011 （6）：51-54.

[2]劉贊.無損檢測(cè)新技術(shù)在某鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的應(yīng)用研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2011.

[3]袁作彬.無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（2）：228-231.

[4]董利明.金屬焊接殘余應(yīng)力的激光超聲無損檢測(cè)研究[D].南京：南京理工大學(xué)，2012.

[5]宮宇帝.金屬材料焊接中超聲無損檢測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（12）：115.

（編輯：胡玉香）

Application of the Non-destructive Testing Technology in Machine Welding Structure

HAN Haijun
（Wanli Technology Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030032）

Based on the importance of the non-destructive testing technology in machine welding structure，this paper analyzes defects of machine welding structure，discusses the methods of ray non-destuctive testing，ultrasonic testing，holography testing of non-destructive testing technology.Comprared with traditional testing technology，this technology can ensure safety and integration of welding structure and improve testing efficiency.

non-destructive testing technology，machine welding，defect，application

TG44

A

1672-1152（2016）04-0076-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.26

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

2016-06-17

韓海軍（1979—），男，山西萬立科技有限公司總工辦主任，工程師，研究方向：動(dòng)態(tài)衡器、電力需求側(cè)管理系統(tǒng)。